Глава 58

Вирусы и рак

Для объяснения природы рака были предложены две господствующие теории – мутационная и вирусная. В соответствии с первой рак есть результат последовательных мутаций ряда генов в одной клетке, т. е. в его основе лежат изменения, возникающие на генном уровне. Эта теория в законченном виде была сформулирована в 1974 г. Ф. Бернетом: раковая опухоль моноклональна она происходит от одной исходной соматической клетки, мутации в которой вызываются химическими, физическими агентами и вирусами, повреждающими ДНК. В популяции таких мутантных клеток происходит накопление дополнительных мутаций, увеличивающих способность клеток к неограниченному размножению. Однако накопление мутаций требует определенного времени, поэтому рак развивается постепенно, и вероятность появления болезни зависит от возраста.

Вирусно-генетическая теория рака наиболее четко была сформулирована русским ученым Л. А. Зильбером: рак вызывают онкогенные вирусы, они интегрируются в хромосому клетки и создают раковый фенотип. Полному признанию вирусно-генетической теории некоторое время препятствовало то обстоятельство, что многие онкогенные вирусы имеют РНК-геном, поэтому непонятно было, как он интегрируется в хромосому клетки. После того как у таких вирусов была обнаружена обратная транскриптаза, способная воспроизводить из вирионной РНК ДНК-провирус, это препятствие отпало и вирусно-генетическая теория получила признание наряду с мутационной.

Решающий вклад в понимание природы рака внесло открытие в составе онкогенных вирусов гена злокачественности – онкогена и его предшественника, имеющегося в клетках человека, млекопитающих животных и птиц, – протоонкогена.

Протоонкогены – семейство генов, выполняющих в нормальной клетке жизненно важные функции. Они необходимы для регуляции ее роста и размножения. Продуктами протоонкогенов являются различные протеинкиназы, которые осуществляют фосфорилирование клеточных сигнальных белков, а также факторы транскрипции. Последние представляют собой белки – продукты протоонкогенов c-myc, c-fos, c-jun, c-myh и генов-супрессоров клетки.

Существуют два типа онковирусов:

1. Вирусы, содержащие онкоген (вирусы onc+).

2. Вирусы, не содержащие онкогена (вирусы onc).

Вирусы onc+ могут утрачивать онкоген, но это не нарушает их нормальной жизнедеятельности. Иначе говоря, сам по себе онкоген вирусу не нужен.

Основное различие между вирусами onc+ и onc состоит в следующем: вирус onc, проникнув в клетку, не вызывает ее трансформации в раковую или вызывает крайне редко. Вирусы onc+, попадая в ядро клетки, трансформируют ее в раковую.

Стало быть, превращение нормальной клетки в опухолевую происходит вследствие того, что онкоген, будучи привнесенным в хромосому клетки, наделяет ее новым качеством, которое позволяет ей размножаться в организме бесконтрольно, образуя клон раковых клеток. Этот механизм превращения нормальной клетки в раковую напоминает трансдукцию бактерий, при которой умеренный фаг, интегрируясь в хромосому бактерий, наделяет их новыми свойствами. Это тем более правдоподобно, что онкогенные вирусы ведут себя как транспозоны: они могут интегрироваться в хромосому, перемещаться в ней из одного участка в другой или переходить из одной хромосомы в другую. Суть вопроса заключается в следующем: каким образом протоонкоген превращается в онкоген, когда он взаимодействует с вирусом?

Прежде всего необходимо отметить то важное обстоятельство, что у вирусов в связи с высокой скоростью их размножения промоторы работают с гораздо большей активностью, чем промоторы в эукариотных клетках. Поэтому, когда onc-вирус интегрируется в хромосому клетки по соседству с одним из протоонкогенов, он подчиняет работу этого гена своему промотору. Выходя из хромосомы, вирусный геном выхватывает из нее протоонкоген, последний становится составной частью вирусного генома и превращается в онкоген, а вирус из onc – в onc+-вирус. Интегрируясь в хромосому другой клетки, такой уже onc+-вирус одновременно трансдуцирует в нее и онкоген со всеми последствиями. Таков наиболее частый механизм образования онкогенных (onc+) – вирусов и начала превращения нормальной клетки в опухолевую. Возможны и другие механизмы превращения протоонкогена в онкоген:

а) транслокация протоонкогена, в результате которой протоонкоген оказывается по соседству с сильным вирусным промотором, который берет его под свой контроль;

б) амплификация протоонкогена, в результате которой количество копий его возрастает, как и количество синтезируемого продукта;

в) превращение протоонкогена в онкоген происходит вследствие мутаций, вызываемых физическими и химическими мутагенами.

Таким образом, основные причины превращения протоонкогена в онкоген следующие:

1. Включение протоонкогена в геном вируса и превращение последнего в onc+-вирус.

2. Попадание протоонкогена под контроль сильного промотора либо в результате интеграции вируса, либо вследствие транслокации блока генов в хромосоме.

3. Точечные мутации в протоонкогене.

4. Амплификация протоонкогенов.

Последствиями всех этих событий могут быть:

1) изменение специфичности или активности белкового продукта онкогена, тем более, что очень часто включение в геном вируса протоонкогена сопровождается мутациями протоонкогена;

2) утрата клеточно-специфической и временной регуляции этого продукта;

3) увеличение количества синтезируемого белкового продукта онкогена.

Продукты онкогенов – также протеинкиназы и факторы транскрипции, поэтому нарушения активности и специфичности протеинкиназ и рассматриваются как начальные пусковые механизмы превращения нормальной клетки в опухолевую. Поскольку семейство протоонкогенов состоит из 20 – 30 генов, то и семейство онкогенов включает в себя, очевидно, не более трех десятков вариантов.

Однако злокачественность таких клеток зависит не только от мутаций протоонкогенов, но и от изменений во влиянии на работу генов со стороны генетической среды в целом, характерной для нормальной клетки. Такова современная генная теория рака.

Таким образом, первичная причина превращения нормальной клетки в злокачественную – мутации протоонкогена или попадание его под контроль мощного вирусного промотора. Различные внешние факторы, индуцирующие образование опухолей (химические вещества, ионизирующая радиация, УФ-облучение, вирусы и др.), действуют на одну и ту же мишень – протоонкогены. Они имеются в хромосомах клеток каждого индивидуума. Под влиянием указанных факторов включается тот или иной генетический механизм, который приводит к изменению функции протоонкогена, а это, в свою очередь, дает начало перерождению нормальной клетки в злокачественную.

Раковая клетка несет на себе чужеродные вирусные белки или собственные измененные белки. Она распознается Т-цитотоксическими лимфоцитами и при участии остальных механизмов иммунной системы уничтожается. Кроме Т-цитотоксических лимфоцитов раковые клетки распознаются и уничтожаются другими киллерными клетками: NK, Pit-клетками, В-киллерами, а также К-клетками, чья цитотоксическая активность зависит от антител. В качестве К-клеток могут функционировать полиморфно-ядерные лейкоциты; макрофаги; моноциты; тромбоциты; мононуклеарные клетки лимфоидной ткани, лишенные маркеров Т– и В-лимфоцитов; Т-лимфоциты, имеющие Fс-рецепторы для IgM.

Противоопухолевым действием обладают интерфероны и некоторые другие биологически активные соединения, образуемые иммунокомпетентными клетками. В частности, раковые клетки распознаются и разрушаются рядом цитокинов, в особенности такими, как фактор некроза опухоли и лимфотоксин. Они представляют собой родственные белки с широким спектром биологической активности. Фактор некроза опухоли (ФНО) – один из главных медиаторов воспалительных и иммунных реакций организма. Он синтезируется различными клетками иммунной системы, главным образом макрофагами, Т-лимфоцитами и купферовскими клетками печени. ФНО? был обнаружен в 1975 г. Е. Карсвеллом с сотрудниками; это полипептид с м. м. 17 кД. Он обладает сложным плейотропным действием: индуцирует экспрессию молекул МНС класса II у иммунокомпетентных клеток; стимулирует продукцию интерлейкинов IL-1 и IL-6, простагландина ПГЕ2 (он служит негативным регулятором механизма секреции ФНО); оказывает хемотаксическое действие в отношении зрелых Т-лимфоцитов и т. п. Важнейшая физиологическая роль ФНО – модуляция роста клеток в организме (рострегулирующая и цитодифференцирующая функции). Кроме того, он селективно подавляет рост злокачественных клеток и вызывает их лизис. Предполагается, что ростмодулирующая активность ФНО может быть использована в противоположном направлении, а именно, для стимуляции роста нормальных и подавления роста злокачественных клеток.

Лимфотоксин, или ФНО?, – белок с м. м. около 80 кД, синтезируется некоторыми субпопуляциями Т-лимфоцитов, также обладает способностью лизировать клетки-мишени, несущие чужеродные антигены. Способностью активировать функции NK-клеток, К-клеток, макрофагов, нейтрофильных лейкоцитов обладают и другие пептиды, в частности пептиды, являющиеся фрагментами молекул IgG, например тафтеин (цитофильный полипептид, выделенный из CH2-домена), фрагменты Fab, Fc и др. Только благодаря постоянному взаимодействию всех иммунокомпетентных систем обеспечивается противоопухолевый иммунитет.

Большинство людей не болеет раком не потому, что у них не возникают мутантные раковые клетки, а потому, что последние, возникнув, своевременно распознаются и уничтожаются Т-цитотоксическими лимфоцитами и другими звеньями иммунной системы раньше, чем успевают дать злокачественное потомство. У таких людей противоопухолевый иммунитет работает надежно. Напротив, у больных раком мутантные клетки вовремя не распознаются или не уничтожаются иммунной системой, а беспрепятственно и бесконтрольно размножаются. Следовательно, рак – это следствие иммунодефицита. Какое звено иммунитета при этом страдает, – необходимо выяснить, чтобы наметить более эффективные пути борьбы с заболеванием. В этом плане большое внимание уделяется разработке способов биотерапии рака, основанных на комплексном и последовательном использовании модуляторов биологической и иммунологической реактивности, т. е. химических веществ, синтезируемых иммунокомпетентными клетками, которые способны модифицировать реакции взаимодействия организма с опухолевыми клетками и обеспечивать противоопухолевый иммунитет. С помощью таких модификаторов иммунологической реактивности открывается возможность воздействия как в целом на иммунную систему, так и избирательно на ее отдельные механизмы, в том числе контролирующие образование факторов активации, пролиферации, дифференцировки, синтез интерлейкинов, факторов некроза опухолей, лимфотоксинов, интерферонов и т. п., чтобы устранить состояние иммунодефицита при раке и повысить эффективность его лечения. Уже описаны случаи излечения миеломы человека с помощью лимфокинактивированных киллеров и интерлейкина-2. В экспериментальной и клинической иммунотерапии рака наметились следующие направления.

1. Введение в опухолевые ткани активированных клеток иммунной системы.

2. Использование лимфо– или (и) монокинов.

3. Применение иммуномодуляторов бактериального происхождения (наиболее эффективны ЛПС и производные пептидогликана) и индуцированных ими продуктов, в частности ФНО.

4. Использование противоопухолевых антител, в том числе моноклональных.

5. Комбинированное использование различных направлений, например первого и второго.

Перспективы использования модуляторов иммунологической реактивности для биотерапии рака необычайно широки.

Похожие книги из библиотеки

Сам себе Су Джок доктор

В книге подробно, доступным и живым языком описаны и проиллюстрированы простые способы оказания само- и взаимопомощи при наиболее распространенных заболеваниях без использования лекарств. Красота и эффективность, простота и безопасность лечебного метола Су Джок, разработанного южнокорейским профессором Пак Чжэ By, привлекают к нему внимание людей самых разных профессий во многих странах мира. Книга рассчитана на широкий круг читателей, на тех, кому небезразлично собственное здоровье. Если вы решили сказать «нет!» унынию, болезням, старости, то эта книга для вас!

Японский массаж, который помог Мэрилин Монро и Мухаммеду Али

Очень простой и потрясающе эффективный метод оздоровления существует в Японии – шиацу. Этот метод признан и рекомендован врачами и Министерством здравоохранения Японии. Все что нужно для этого массажа – ваши руки и интуиция! Перед вами книга, которая расскажет, как освоить методику шиацу и применить на благо себя и своим близким. Приемы шиацу безопасны и действенны. С помощью атласов и описаний, помещенных в этой книге, вы научитесь собственными пальцами нащупывать первопричину боли, а не только ее поверхностный сигнал. И сможете напрямую работать с нужной зоной.

Восстановление щитовидной железыРуководство для пациентов

Перед вами уникальная книга. Это результат практической и исследовательской деятельности её автора — доктора Ушакова Андрея Валерьевича. Книга последовательно проводит читателя-пациента от понимания роли щитовидной железы в организме и основ диагностики, к механизмам развития заболеваний и возможности восстановления. В этой книге доктор Ушаков представляет собственные взгляды на основу патологических процессов в щитовидной железе. Впервые публикуются сведения о сущности и изменениях узлов щитовидной железы. Впервые раскрываются основы обратимости аутоиммунных, узловых и диффузных процессов. Эта книга — больше, чем консультация. Это искреннее откровение профессионала. Это доступное пониманию пациентов руководство! Иллюстрации и оформление А. В. Ушаков, 2008

Спортивное питание: Что есть до, во время и после тренировки

Каким бы спортом вы ни занимались – бодибилдингом, бегом, плаванием или велоспортом, – вы не сможете добиться результатов без грамотно составленной диеты. В это сложно поверить, но успехи и даже спортивные рекорды возможны и без специальных витаминных добавок, протеиновых батончиков и коктейлей. Привычные продукты, оказывается, могут быть основой диеты успешного спортсмена. Главное – разобраться в том, что, когда и в каком количестве надо есть в зависимости от конкретно ваших спортивных целей. Рене Макгрегор, дипломированный диетолог и спортсмен со стажем, предлагает готовые варианты планов питания для нескольких видов спорта и тренировок разной интенсивности. В ее книге вы найдете более 100 рецептов вкусных, полезных и несложных блюд, которые обеспечат ваш организм всеми необходимыми питательными веществами.